KR20080047817A - 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 유닛의 개략적 평면도,
도 3은 도 1의 제 2 세정 챔버를 확대 도시해 보인 개략적 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 개략적 동작 상태도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 로더부 200 : 제 1 세정 챔버
240 : 브러시 세정 유닛 300 : 제 2 세정 챔버
310 : 기판 이송 유닛 320 : 제 1 노즐
330 : 제 2 노즐 340 : 제 1 배기 부재
350 : 순환 부재 400 : 건조 챔버
420 : 건조 노즐 500 : 언로더부
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판 표시 소자의 제조에 사용되는 기판을 세정하는 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 표시 패널(Panel)을 가진다. 지금까지 표시 패널로는 주로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다.
평판 표시 패널의 제조를 위해 다양한 공정들이 요구된다. 이들 공정들 중 세정 공정은 기판상에 부착된 파티클 등과 같은 오염 물질을 제거하는 공정으로서 박막 트랜지스터 등의 소자 손실을 최소화하여 수율을 향상시키기 위해 수행된다.
세정 공정이 수행되는 세정 장치는 로더부, 세정 챔버, 건조 챔버 및 언로더부 등을 가지며, 이들은 인접하게 배치되고 상호 간에 기판이 이동할 수 있도록 개구부가 형성되어 있다.
세정 챔버 내에는 기판상의 오염 물질을 제거하기 위해 분무 형태의 탈이온수를 공급하는 제 1 탈이온수 공급 부재와, 기판상에 공급된 탈이온수의 미세 입자가 기판을 타고 흐르는 것을 방지하기 위해 워터 커튼(Water Curtain)이 형성되도록 탈이온수를 공급하는 제 2 탈이온수 공급 부재가 설치된다.
그런데, 제 1 탈이온수 공급 부재에 탈이온수를 제공하는 배관 계통은 순환 공급 구조를 가지는 반면에, 제 2 탈이온수 공급 부재에 탈이온수를 제공하는 배관 계통은 사용된 탈이온수를 순환 공급시키지 않고 외부로 배출시키는 구조를 가진다. 이러한 차이점으로 인해 제 2 탈이온수 공급 부재는 제 1 탈이온수 공급 부재와 비교하여 다량의 탈이온수를 소모하는 문제점이 있었다.
그리고, 제 2 탈이온수 공급 부재에서 소모되는 탈이온수의 량을 줄이면, 제 1 탈이온수 공급 부재로부터 공급된 탈이온수의 미세 입자들이 기판 표면을 타고 흘러 건조 챔버로 유입되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 세정 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탈이온수의 소모량을 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 탈이온수의 미세 입자들이 건조 챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판 처리 공정이 진행되는 챔버와; 상기 챔버로 반입된 기판에 처리액을 분사하는 제 1 노즐과; 상기 제 1 노즐의 후단에 인접하게 배치되며, 상기 제 1 노즐로부터 분사된 처리액의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판상에 탈이온수를 공급하는 제 2 노즐;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 노즐로부터 상기 기판에 분사되는 상기 처리액은 기체가 혼합된 탈이온수를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 장치는 상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 재공급하는 순환 부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버와; 상기 챔버 내에 서로 나란하게 배열되며, 기판과 접촉하는 다수의 롤러들이 설치된 이송 샤프트들과; 상기 이송 샤프트들에 의해 이동되는 상기 기판상에 분무 상태의 탈이온수를 분사하는 제 1 노즐과; 상기 제 1 노즐의 후단에 인접하게 배치되며, 상기 제 1 노즐로부터 분사된 탈이온수의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판상에 탈이온수를 공급하는 제 2 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 재공급하는 순환 부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 기판 처리 방법에 있어서, 기판에 처리액을 공급하고, 상기 기판 표면을 따라 흐르는 처리액의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판에 탈이온수를 공 급하고, 상기 기판 표면으로부터 분리된 처리액의 미세 입자를 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 기판으로 재공급하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
본 실시 예에서 기판(S)은 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판(S)을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 로더부(100), 복수의 챔버들(200,300,400), 그리고 언로더부(500)를 포함한다. 로더부(100), 챔버 들(200,300,400) 그리고 언로더부(500)는 일렬로 나란하게 배치된다. 챔버들(200,300,400) 내에는 기판 이송 유닛(210,310,410)이 설치된다. 기판(S)은 기판 이송 유닛(210,310,410)에 의해 가장 전방에 위치된 로더부(100)로부터 순차적으로 가장 후방에 위치된 언로더부(500)까지 이동된다.
로더부(100)는 챔버(200)로 처리될 기판(S)을 로딩한다. 각각의 챔버(200,300,400) 내에서는 기판 이송 유닛(210,310,410)에 의해 이동되는 기판(S)에 대해 소정 공정이 수행된다. 그리고, 언로더부(500)는 챔버(400)로부터 처리된 기판(S)을 언로딩한다.
구체적으로, 챔버들(200,300,400)은 제 1 세정 챔버(200), 제 2 세정 챔버(300) 및 건조 챔버(400)로 이루어지며, 기판(S)은 제 1 세정 챔버(200)와 제 2 세정 챔버(300)로 이동하면서 세정되고, 이후 건조 챔버(400)로 이동하여 건조된다.
제 1 세정 챔버(200)에서는 약액 공급 부재(220)를 이용하여 테트라 암모늄 하이드록사이드(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide, TMAH)와 같은 유기 용액을 기판(S)에 공급하여 기판(S) 표면상의 오염 물질을 일차적으로 제거한다. 그리고, 탈이온수 공급 부재(230)로부터 기판(S)에 탈이온수가 공급되고, 브러시 세정 유닛(240)으로 기판(S)상의 잔류 오염 물질을 이차적으로 제거한다.
제 2 세정 챔버(300)에서는 제 1 세정 챔버(200)에서 제거되지 않은 오염 물질과, 브러시 세정 유닛(240)에 의해 기판(S)으로부터 제거되었으나 기판(S) 상에 또는 기판(S) 상부에 잔류하는 오염 물질을 기판(S)으로부터 제거하는 공정이 수행 된다.
건조 챔버(400)에서는 제 1 및 제 2 세정 챔버(200,300)에서 오염 물질이 제거된 기판(S)상에 건조 가스를 공급하여 기판(S)상의 잔류 수분을 건조하는 공정이 수행된다. 건조 챔버(400)에 설치된 건조 노즐(420)은 가열된 공기, 가열된 질소 가스, 또는 가열된 비활성 가스 등을 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다. 선택적으로 건조 노즐(420)은 이소프로필 알코올와 같은 유기용제를 기판(S)으로 공급한 후, 이후에 상술한 가열된 공기 등을 기판(S)으로 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다.
챔버들(200,300,400) 간 또는 각각의 챔버들(200,300,400) 내에서 기판(S)은 기판 이송 유닛(210,310,410)에 의해 이동되며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다. 기판 이송 유닛들(210,310,410)은 동일한 구성을 가지며, 이하에서는 제 2 세정 챔버(300)에 설치된 기판 이송 유닛(310)을 예로 들어 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 유닛의 개략적 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 이송 유닛(310)은 복수의 이송 샤프트들(312), 롤러들(314), 그리고 구동부(316)를 가진다. 이송 샤프트들(312)은 제 2 세정 챔버(300) 내에 서로 평행하게 나란하게 배치된다. 각각의 이송 샤프트(312)에는 그 길이 방향을 따라 복수의 롤러들(314)이 고정결합된다. 이송 샤프트들(312)은 그 중심축을 기준으로 구동부(316)에 의해 회전된다. 구동부(316)는 풀리들(317), 벨트들(318), 그리고 모터(319)를 가진다. 풀리들(317)은 각각의 이송 샤프트(312)의 양단에 각각 결합된다. 서로 다른 이송 샤프트들(312)에 결합되며 서로 인접하게 배치된 풀리들(317)은 벨트(318)에 의해 서로 연결된다. 풀리들(317) 중 어느 하나에는 이를 회전시키는 모터(319)가 결합된다. 상술한, 풀리(317), 벨트(318), 그리고 모터(319)의 조립체에 의해 이송 샤프트들(312)과 롤러들(314)이 회전되고, 기판(S)은 그 하면이 롤러들(314)에 접촉된 상태로 이송 샤프트들(312)을 따라 직선이동된다. 각각의 이송 샤프트(312)는 수평으로 배치되어 기판(S)은 수평 상태로 이송될 수 있다. 선택적으로 각각의 이송 샤프트(312)의 일단과 타단이 상이한 높이로 제공되어, 기판(S)은 경사진 상태로 이송될 수 있다.
도 3은 도 1의 제 2 세정 챔버를 확대 도시해 보인 개략적 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 개략적 동작 상태도이다.
제 2 세정 챔버(300)에서는 제 1 세정 챔버(200)에서 제거되지 않은 오염 물질과, 브러시 세정 유닛(240)에 의해 기판(S)으로부터 제거되었으나 기판(S) 상에 또는 기판(S) 상부에 잔류하는 오염 물질을 기판(S)으로부터 제거하는 공정이 수행된다.
제 2 세정 챔버(300)는 세정 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 제 2 세정 챔버(300)의 내부에는 기판 이송 유닛(310)에 의해 이동되는 처리 기판(S)의 상측 공간을 전단 영역(FA)과 후단 영역(BA)으로 구획하는 격벽(302)이 구비된다. 여기서, 전단 영역(FA)은 제 2 세정 챔버(300) 내로 기판(S)이 반입되는 유입구(304) 측의 기판 상부 영역으로 정의되고, 후단 영역(BA)은 기판(S)이 반출되는 유출구(306) 측의 기판 상부 영역으로 정의된다.
전단 영역(FA)에는 제 1 노즐(320), 제 2 노즐(330) 및 제 1 배기 부재(340) 가 설치된다. 제 1 노즐(320)은 유입구(304) 측에 인접하게 기판(S)의 상측에 설치되고, 제 2 노즐(330)은 제 1 노즐(320)의 후단에 인접하게 설치된다. 그리고, 제 1 배기 부재(340)는 전단 영역(FA)의 상부에 설치된다.
제 1 노즐(320)은 제 1 세정 챔버(200)로부터 제 2 세정 챔버(300)로 반입되는 기판(S)상의 오염 물질을 제거하기 위해 처리액을 분사한다. 처리액으로는 공기 등의 기체가 혼합된 탈이온수가 사용될 수 있다. 탈이온수에 고압의 기체를 공급하여 탈이온수를 분무 상태로 만들고, 분무 상태의 탈이온수를 제 1 노즐(320)을 통해 기판(S)으로 분사한다. 제 1 노즐(320)을 통해 기판(S)에 분사된 탈이온수는 기판(S)을 세정 처리한 후 챔버(300)의 바닥면에 형성된 배출구(308)를 통해 배출된다. 그리고 탈이온수의 미세 입자들 중 일부는 제 1 배기 부재(340)를 통해 배출되고, 일부는 기판(S)의 표면을 타고 흐르게 된다.
제 2 노즐(330)은 제 1 노즐(320)의 후단에 인접하게 배치된다. 제 2 노즐(330)은 제 1 노즐(320)로부터 분사된 탈이온수의 미세 입자가 기판(S) 표면으로부터 분리되도록 기판(S)상에 탈이온수를 공급한다. 제 2 노즐(330)을 통해 기판(S)에 공급된 탈이온수는 제 1 노즐(320)을 통해 공급된 후 기판(S) 표면을 타고 흐르는 탈이온수의 미세 입자들을 부유(浮遊, Floating)시키고, 공기 중에 떠다니는 탈이온수의 미세 입자들은 제 1 배기 부재(340)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 제 2 노즐(330)을 통해 기판(S)에 공급된 탈이온수는 챔버(300)의 바닥면에 형성된 배출구(308)를 통해 배출된다.
제 2 세정 챔버(300)의 배출구(308)에는 순환 배관(352)이 연결되고, 순환 배관(352) 상에는 펌프와 같은 순환 부재(350)가 배치된다. 제 1 노즐(320) 및 제 2 노즐(330)로부터 기판(S)에 공급된 후 배출구(308)를 통해 배출되는 탈이온수는 순환 배관(352)을 따라 순환 부재(350)로 유입된다. 순환 부재(350)는 탈이온수를 순환시켜 제 1 노즐(320) 및 제 2 노즐(330)로 재공급한다.
상술한 바와 같이, 제 1 노즐(320) 및 제 2 노즐(330)을 통해 기판(S)에 제공되는 탈이온수가 순환 공급되는 구성을 가짐으로써, 탈이온수의 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 적은 량의 탈이온수를 이용하여 탈이온수의 미세 입자들이 건조 챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
후단 영역(BA)에는 제 3 노즐(360), 제 4 노즐(370) 및 제 2 배기 부재(380)가 설치된다. 제 3 노즐(360)은 격벽(302) 후면의 기판(S) 상측에 복수 개가 배치될 수 있으며, 기판 이송 유닛(310)에 의해 이동되는 기판(S)의 하측에 서로 마주 보도록 복수 개가 더 구비될 수 있다. 제 3 노즐(360)의 후단에는 제 4 노즐(370)이 배치되고, 후단 영역(BA)의 상부에는 제 2 배기 부재(380)가 설치된다.
제 3 노즐들(360)은 제 1 노즐(320) 및 제 2 노즐(330)을 통과하면서 처리된 기판(S)의 상면과 하면에 탈이온수를 공급하여 기판(S)을 세정한다. 제 3 노즐들(360)로부터 기판(S)에 공급된 탈이온수에 의해 생성되는 미세 입자들은 제 2 배기 부재(380)를 통해 외부로 배출된다. 제 4 노즐(370)은 기판(S)의 자연 건조를 방지하기 위해 탈이온수와 건조용 알코올이 혼합된 혼합 용액을 기판(S)에 공급한다.
앞서 설명한 바와 같이, 제 2 세정 챔버(300)에서 세정 처리가 완료된 기 판(S)은, 기판 이송 유닛(310)에 의해 건조 챔버(400)로 이동된다. 건조 챔버(400)에서는 제 1 및 제 2 세정 챔버(200,300)에서 오염 물질이 제거된 기판(S)상에 건조 가스를 공급하여 기판(S)상의 잔류 수분을 건조한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 세정 공정에 사용되는 탈이온수의 소모량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 탈이온수의 미세 입자들이 건조 챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
Claims (7)
- 기판을 처리하는 장치에 있어서,기판 처리 공정이 진행되는 챔버와;상기 챔버로 반입된 기판에 처리액을 분사하는 제 1 노즐과;상기 제 1 노즐의 후단에 인접하게 배치되며, 상기 제 1 노즐로부터 분사된 처리액의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판상에 탈이온수를 공급하는 제 2 노즐;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 노즐로부터 상기 기판에 분사되는 상기 처리액은 기체가 혼합된 탈이온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 장치는,상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 재공급하는 순환 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 기판을 처리하는 장치에 있어서,기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버와;상기 챔버 내에 서로 나란하게 배열되며, 기판과 접촉하는 다수의 롤러들이 설치된 이송 샤프트들과;상기 이송 샤프트들에 의해 이동되는 상기 기판상에 분무 상태의 탈이온수를 분사하는 제 1 노즐과;상기 제 1 노즐의 후단에 인접하게 배치되며, 상기 제 1 노즐로부터 분사된 탈이온수의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판상에 탈이온수를 공급하는 제 2 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 장치는,상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 재공급하는 순환 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 기판 처리 방법에 있어서,기판에 처리액을 공급하고, 상기 기판 표면을 따라 흐르는 처리액의 미세 입자가 상기 기판 표면으로부터 분리되도록 상기 기판에 탈이온수를 공급하고, 상기 기판 표면으로부터 분리된 처리액의 미세 입자를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 방법은,상기 기판을 처리한 후 배출되는 탈이온수를 순환시켜 상기 기판으로 재공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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KR1020060117724A KR100837628B1 (ko) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 |
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KR20150012863A (ko) * | 2013-07-26 | 2015-02-04 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 액 공급 방법 |
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2006
- 2006-11-27 KR KR1020060117724A patent/KR100837628B1/ko active IP Right Grant
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